ورزش و علوم زیست حرکتی

ورزش و علوم زیست حرکتی

اثر کاهش فعالیت بدنی پس از یک دوره تمرین استقامتی بر بیان ژن‌های STIM1، Orai1 و MG29 در عضله پلانتاریس موش‌های نر ویستار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشیار فیزیولوژی ورزشی، گروه علوم ورزشی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه ولیعصر )عج( رفسنجان، رفسنجان، ایران
2 کارشناسی ارشد فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی کرمان، کرمان، ایران
3 استادیار، گروه بیهوشی، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان، ایران
4 کارشناسی ارشد فیزیولوژی ورزشی، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه آزاد اسلامی کرمان، کرمان، ایران
چکیده
مقدمه و هدف: کاهش فعالیت‌بدنی در جوندگان موجب کاهش در توده عضلانی، سطح مقطع عرضی میوفیبریل­ ها (CSA) و تولید نیرو می‌شود. هدف از انجام پژوهش حاضر بررسی اثر کاهش فعالیت‌بدنی پس از یک دوره تمرین استقامتی بر بیان ژن‌های STIM1، Orai1 و MG29 در عضله پلانتاریس موش‌های نر ویستار بود.
مواد و روش‌ها: 16 سر رت نژاد ویستار در محدوده وزنی 20±250 گرم به صورت تصادفی به دو گروه تقسیم شدند. گروه کنترل – لیگاسیون عصب نخاعی (SNL): شامل 8 سر موش صحرائی نر 8 هفته‌ای بوده که سه شاخه سیاتیک آن‌ها به طور محکم گره زده شد. گروه تجربی شامل 8 سر موش صحرائی که پس از یک دوره تمرین استقامتی و SNL را دریافت کردند. پروتکل تمرین استقامتی در پژوهش حاضر به مدت 4 روز در هفته و به مدت 6 هفته بود. از 10 متر در دقیقه به مدت 10 دقیقه در هفته اول، به 18-17 متر در دقیقه به مدت 30 دقیقه در هفته پنجم افزایش یافت. بعد از آخرین جلسه تمرینی، رت‌ها توسط تزریق درون صفاقی کتامین و زایلازین بی‌هوش و بافت عضله استخراج شد. جهت تعیین معنا­دار بودن تفاوت بین متغیرها از آزمون آماری تی مستقل با سطح معنا‌داری 0.05>P استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج تحقیق حاضر نشان داد که تمرین استقامتی قبل از SNL باعث عدم تغییر معنادار ژن MG29  شد (P=0.07)و افزایش معنا‌دار در ژن Stim1  و Orai1  ‌نیز مشاهده گردید (0.05>P).
بحث و نتیجه‌گیری: تمرین استقامتی قادر به تعدیل اختلال بیان پروتئین‌های، Stim1 و Orai1 در حالت نوروپاتی بود که ممکن است به‌واسطه سازوکارهای گوناگونی نظیر کنترل عوامل استرس اکسایشی و عوامل رشدی بتواند اثرات سودمند خود را اعمال ‌کند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

The effect of reducing physical activity after a period of endurance training on the expression of STIM1, Orai1 and MG29 genes in the plantaris muscle of male Wistar rats

نویسندگان English

Abdolreza Kazemi 1
Mokhtar Ghanbarzadeh 2
Ziya Navidi 3
Shima Emam Bakhsh 4
1 Associated Professor, Department of Sports Sciences, School of literature and Humanities, Vali-E-Asr University, Rafsanjan, Iran
2 MSc, Department of Sports Sciences, School of literature and Humanities, Islamic Azad University of Kerman, Kerman, Iran
3 Associated Professor, Department of anesthesiology, School of medicine, rafsanjan university of medical sciences, rafsanjan, iran
4 4. MSc, Department of Sports Sciences, School of literature and Humanities, Islamic Azad University of Kerman, Kerman, Iran
چکیده English

Introduction and purpose: Decreased physical activity in rodents has caused a decrease in muscle mass, cross-sectional area of myofibrils (CSA) and force production. The purpose of this study was to investigate the effect of reducing physical activity after a period of endurance training on the expression of STIM1, Orai1 and MG29 genes in the plantaris muscle of male Wistar rats.
Materials and methods: The current research is experimental and basic. 16 male white desert rats, Wistar breed, weighing 250 ± 20 grams, were randomly divided into two groups. Control group - Spinal nerve ligation (SNL): This group included 8-week-old male rats whose three sciatic branches were tightly tied. The second group included 8 rats who received SNL after a period of endurance training. They did the endurance training protocol in the present study was for 4 days a week for 6 weeks. It increased from 10 meters per minute for 10 minutes in the first week to 17-18 meters per minute for 30 minutes in the fifth week. After the last training session, rats were anesthetized by intraperitoneal injection of ketamine and xylazine, and muscle tissue was extracted. To determine the significance of the difference between the variables, independent t-test was used, and SPSS-22 software was used to analyze the data with a significance level of P>0.05
Results: The results of the present research showed that endurance training before SNL caused a significant change in the MG29 gene (P=0.07) and a significant increase in the Stim1 gene and Orai1 (P>0.05).
Discussion and Conclusion: Endurance training was able to modulate the expression disorder of these proteins in the state of neuropathy, which may be due to various mechanisms such as controlling oxidative stress factors and growth factors, in this way exerts its beneficial effects.

کلیدواژه‌ها English

Decreased activity
STIM1
Orai1
MG29
کاظمی, رحمتی, مسعود, منتظر, شیلا. اثر فعالیت کاهش یافته با لیگاتور بندی نخاع بر بیان CDK5 عصب سیاتیک و آزمون های رفتاری رت های نر ویستار دارای درد نروپاتیک. Journal of Shahrekord University of Medical Sciences. 2016 Feb 1;17(6).
مقدم, رضایی شیرازی, شریعت زاده جنیدی, محمد, اصغرپور, حبیب, رحمتی, مسعود. افزایش میزان پروتئین KIF1B در بخش حسی نخاع در ر تهای ویستار سالم و مبتلا به نوروپاتی دیابتی در سازگاری با تمرینات هوازی) تغییرات KIF1B نورو نهای حسی پس از تمرینات ورزشی. مجله علمی پزشکی جندی شاپور. 2021 Sep 23;20(4):346-55.
ایزدی, گائینی, رواسی, دلفان. تاثیر4 هفته تمرین تناوبی با شدت بالا بربیان ژن کانال کلسیمی گیرنده های رایانودین (RyR2)، SERCA2a و فسفولامبان قلب رت های نر دیابتی. نشریه علوم زیستی ورزشی. 2018 May 22;10(1):1-2.
1. Hodges P, Holm AK, Hansson T, Holm SJS. Rapid atrophy of the lumbar multifidus follows experimental disc or nerve
root injury. J. Spine. 2006; 31(25):2926-33.
2. Burnett MG, Zager ELJNf. Pathophysiology of peripheral nerve injury: a brief review.Neurosurg Focus. 2004; 16(5):1-7.
3. Hussain G, Wang J, Rasul A, Haseeb A, Qasim M, Zafar SH, et al. Current Status of Therapeutic Approaches against
Peripheral Nerve Injuries: A Detailed Story from Injury to Recovery. Int J Biol Sci. 2020; 16(1):116–134.
4. Larsson L, Degens H, Li M, Salviati L, Lee Y-I, Thompson W, et al. Sarcopenia: Aging-Related Loss of Muscle Mass
and Function. Physiol Rev. 2019; 99(1):427–511.
5. Wang W, Zhang L, Wang Z, Wang X, Liu Y. Physicochemical and sensory variables of Maillard reaction products
obtained from Takifugu obscurus muscle hydrolysates. Food Chem. 2019; 30:290:40-46.
6. Hurley B, Goldberg AP, Hagberg JM, John O. Holloszy: An Enduring Legacy in Exercise Physiology, Aging and Muscle
Research. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2019; 74(4):588-589.
7. He N, Ye H. Exercise and Muscle Atrophy. Adv Exp Med Biol. 2020; 1228:255-267
8. Zhao X, Weisleder N, Thornton A, Oppong Y, Campbell R, Ma J, et al. Compromised store‐operated Ca2+ entry in
aged skeletal muscle. Aging cell, 2008; 7(4):561-568.
9. Payne AM, Jimenez-Moreno R, Wang ZM, Laura Messi, and Delbono O. Role of Ca 2+, membrane excitability, and Ca
2+ stores in failing muscle contraction with aging. Exp. Gerontol. 2009; 44(4):261-273.
10. Conte E, Imbrici P, Mantuano P, Coppola MA, Camerino GM, De Luca A, et al. Alteration of STIM1/Orai1-Mediated
SOCE in Skeletal Muscle: Impact in Genetic Muscle Diseases and Beyond. Cells. 2021; 10(10):2722.
11. Rosenberg P, Zhang H, Bryson VG, Wang CH. SOCE in the cardiomyocyte: the secret is in the chambers. Pflugers Arch.
2021; 473(3):417-434.
12. Zhao H, Yan G, Zheng L, Zhou Y, Sheng H, Wu L, et al, STIM1 is a metabolic checkpoint regulating the invasion and
metastasis of hepatocellular carcinoma. Theranostics. 2020; 16; 10(14):6483-6499.
13. Pan Z, Hirata Y, Nagaraj RY, Zhao J, Nishi M, Hayek SM, et al. Co-expression of MG29 and ryanodine receptor leads to
apoptotic cell death: effect mediated by intracellular Ca2+ release. J Biol Chem. 2004; 279(19):19387-90.
14. Correll RN, Lynch JM, Schips TG, Prasad V, York AJ, Sargent MA, et al. Mitsugumin 29 regulates t-tubule architecture
in the failing heart. Sci Rep. 2017; 7(1):5328.
15. Morten AH , Wisloff U, Kemi OJ, Oyvind Ellingsen Running speed and maximal oxygen uptake in rats and mice:
practical implications for exercise training. Eur. J. Prev. Cardiol. 2007; 14(6):753-60.
16. Kim S, Chung J. An experimental model for peripheral neuropathy produced by segmental spinal nerve ligation in the rat.
Pain. 1992; 50(3):355-63.
17. Cruccu G, Anand P, Attal N, Garcia L-L, Haanpaa M, Jorum E, et al. EFNS guidelines on neuropathic pain assessment.
Eur. J. Neurol. 2004; 11(3):62-153.
18. Pfaffl MW. A new mathematical model for relative quantification in real-time RT–PCR. Nucleic Acids Res. Spec. Publ.
2001; 29(9):45.
19. R, Fan W, Krüger K, Xiao YU, Pilat C, Seimetz M, et al, Exercise Affects T-Cell Function by Modifying Intracellular
Calcium Homeostasis. Med Sci Sports Exerc. 2017; 49(1):29-39.
20. IA , Donthamsetty R, Debski P, Zhou MH, Zhang LZ, Yuan JX, et al .STIM1 restores coronary endothelial function in
type 1 diabetic mice. Circ Res. 2012; 111(9):1166-75.
21. Wisloff U, Stoylen A, Loennechen JP, Bruvold M, Rognmo O, Haram PM. et al. Superior cardiovascular effect of
aerobic interval-training versus moderate continuous training in heart failure patients, Circulation, 2007; 115:3086–3094.
22. Shawer H, Norman K, Cheng CW, Foster R, Beech DJ, Bailey MA. et al. ORAI1 Ca2+ channel as a therapeutic target in
pathological vascular remodelling. Front Cell Dev Biol. 2021; 9:653-812.
23. Yeung PS, Yamashita M, Prakriya M. Molecular basis of allosteric Orai1 channel activation by STIM1. J Physiol. 2020;
598(9):1707-1723.
24. Kazemi A, Rahmati M, Montazer S. The effecte of decreased activity in the form of spinal nerve ligation on CDK5
expression in siatic nerve and behavioral test of wistar rats with neuropathic pain. J Shahrekord Univ Med Sci. 2016;
17(6): 22-32. [In Persian]
25. Rahmati M, Khazani A, Gharakhanlou R, Movaheddin M, Manaheji HJP. Chronic effects of moderate intensity
endurance training on neuropathic pain symptoms in diabetic rats. Physiol Pharmaco.l. 2013; 16(4):435-45. [In Persian]
26. Taherabadi SJ, Heidarianpour A, Basereh M. Effects of submaximal endurance training and vitamin D3 supplementation
on pain threshold in diabetic rats. Zahedan. J. Res. 2013; 15(7):22-25. [In Persian]
27. Izadi MR, Gaeini AA, Ravasi AA, Delfan M. Effect of 4 weeks high intensity interval training on gene expression of
Ryanodine receptor calcium channels (RyR2), SERCA2a and Phospholamban in diabetic rat’s heart, JSB. 2018; 10(1):1-
12. [In Persian]
 
دوره 14، شماره 27 - شماره پیاپی 27
بهارو تابستان
شهریور 1401
صفحه 92-101

  • تاریخ دریافت 17 مرداد 1401
  • تاریخ پذیرش 15 آبان 1401